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[摘 要]本研究将为各位读者分析当前高频低功耗锰锌铁氧体的国内外发展水平，并将国际先进公司的工艺与我国当前工艺进行对比，指出我国的劣势与发展潜力。接着依据市场的需求以及工艺的缺陷指出了未来高频低功耗锰锌铁氧体的研究方向，然后通过对锰锌铁氧体的结构分析，进而引出制备高频低功耗锰锌铁氧体的常见工艺。
[关键词]高频；低功耗；锰锌铁氧体
中图分类号：TM277 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）29-0142-01
前言
计算机、通讯设备极大普及的今天，各国对高频低功耗锰锌铁氧体的需求量在不断上升，在发展最为迅速的中国，这种情况尤为明显，但是先进的技术均被跨国企业所垄断，我国的技术落后，生产能力低下，如何改变现状并实现突破成为了每一个该领域工作者所思考的问题。
1.高频低功耗锰锌铁氧体的现状及研究方向
1.1 当前高频低功耗锰锌铁氧体的国内外发展水平
总体来说，当前世界生产高频低功耗锰锌铁氧体的领先技术几乎被欧美国家所垄断，我国的高频低功耗锰锌铁氧体技术由于起步晚，一直被发达国家所压制，但是随着我国教育事业的不断完善，高素质人才的不断涌现，我国的高频低功耗锰锌铁氧体技术有着广阔的前景，未来50年内，我国的锰锌铁氧体技术就可能接近甚至超越国际先进水平。说到高频低功耗锰锌铁氧体技术，不得不提到荷兰的飞利浦公司，这家公司是高频低功耗锰锌铁氧体技术开创者，其研发能力与工业化生产能力已经超出世界标准5年。然后就需要介绍TDK公司，TDK公司的产品质量与市场占有率都处于该行业的顶端，TDK公司生产的经典产品PC50在前些年一度占领高端市场。随着该公司的业务结构变化，其低端技术正逐渐向我国推广，我国科技人员应该抓住这个机会，尽快将学习其技术，并在此基础上作出新的突破。最后要介绍我国自己的企业天通公司，这家公司创立于1984年，经过二十多年的不断发展探索，已经成长为该领域在国内的巨头，安磁电子公司的技术虽然与众多跨国企业有着较大差距，但是相比我国的发展基础，相比其他同时期开始发展的很多企业，该公司的发展是及其迅速的，相信在该公司的不断努力下，他们的科技将直追世界标准，相信我国的高频低功耗锰锌铁氧体技术将在不远的将来登上世界的舞台。
1.2 未来高频低功耗锰锌铁氧体的研究方向
锰锌铁氧体的发展涉及世界通讯产业、计算机产业、能源产业等在未来具有巨大发展潜力的产业，因此选择好未来高频低功耗锰锌铁氧体的研究方向对于我国的发展至关重要。首先，高频低功耗锰锌铁氧体应该向着更高的频率，更低的功耗这两个方向发展。根据我国当前的研究现状，高频低功耗锰锌铁氧体在频率的提升与功耗的降低方面处于萌芽阶段，具有很大的创新发展空间。我国的锰锌铁氧体标准有五档，等级越高的产品质量与性能表现就越好，虽然我国的标准与世界标准相差甚远，但是这个标准将指引我国企业稳步发展提高。当前部分企业的产品已经可以达到第四个等级，但是第四等级产品的工业化生产还有待突破，具有生产最高等级产品能力的企业还很少，只有天通等少数几家。信息技术行业发展势头迅猛，可以最大程度吸收干扰信号的最高标准锰锌铁氧体的需求量不断上升。关于锰锌铁氧体的效能损失问题，未来有两个发展方向，一个是通过更新技术来减少能量的损失，二是增加铁氧体的耗费来增加对干扰信号吸纳。接着改进制作原料也是未来改进高频低功耗锰锌铁氧体的研究方向，当前主流的高频低功耗锰锌铁氧体的运行条件都较为苛刻，而需要使用高频低功耗锰锌铁氧体的恶劣场景越来越多，很难将使用场景的条件控制在与实验室相似的條件下，在不适宜的条件下，产品的效果就会在一定程度上降低。总结各地需求来看，未来材料研制的方向是抗高温材料，高电阻材料，低损耗材料。最后需要发展的方向是生产设备的改进，如今对高频低功耗锰锌铁氧体的需求量越来越大，如果不能及时提高生产能力，未来增长的需求的将无法得到满足，这将阻碍我国通信信息业的发展。
2.高频低功耗锰锌铁氧体的结构分析及制作方法
2.1 影响高频低功耗锰锌铁氧体结构性能的因素
要想知道影响高频低功耗锰锌铁氧体结构性能的因素，就需要先了解锰锌铁氧体的化学结构。锰锌铁氧体是混合尖晶石型，其内部可以分为两个位置，第一个位置放置着百分之八十的二价锰和三价铁，第二个位置放置着百分之二十的二价锰，随着锌离子含量的增加，锌离子不断占据第一个位置，将三价铁赶到第二个位置。在转化度小于0.4时，就会造成分子磁矩增大的情况发生。如果转化度等于0.4，磁感强度会随着锌离子的增多而上升。如果转化度超过0.5，磁感强度反而会随着锌离子的加入而降低，锰锌铁氧体的整体结构也会随之发生改变，第二个位置将不再有二价锰，第一个位置将不再有三价铁，整体结构也就转变为了正尖晶石型。众所周知，锌离子是没有磁性的，当锌离子含量提高时，第一个位置整体磁性降低，两个位置的超交换作用就会随之降低。第二个位置没有了可以与第一个位置发生交换作用的磁性粒子，反而会被临近的磁性粒子吸引，发生交换作用，导致一定量的三价铁离子的电子朝着相反方向运动，第二个位置的磁矩降低。以上的原理最终会降低整个锰锌铁氧体的磁矩与磁感应强度。影响锰锌铁氧体的结构性质的还有晶粒的状态。一般来说，晶粒状态影响的是锰锌铁氧体的损耗率，保证晶粒的大小在合适的范围内，可以极大的减少无用的消耗。与此同时电阻也在影响着锰锌铁氧体的无用消耗，增加电阻会减少功率的无用消耗。除了影响损耗率，晶粒的状态还会改变锰锌铁氧体的矫顽力，如果锌离子不断增加，整个粒子的半径就会减小，粒子整体聚合度就会提高，当温度升高时，粒子运动速度加快，由于聚合能力的提升，粒子会不断碰撞，不断聚合，产生巨大的粒子团，巨大的粒子团会导致起始磁导率的下降，损耗增加。
2.2 高频低功耗锰锌铁氧体的制作方法
制作高频低功耗锰锌铁氧体的方法有很多，各种方法都都有其优缺点，下面笔者将介绍几个常见的制作工艺。首先是干法工艺，干法工艺以氧化铁，氧化锌和氧化锰为原料，经过研磨，预烧，烧结等流程得到成品。整个过程中，影响产品质量的主要是烧结的过程，烧结是锰锌铁氧体形成良好结构，良好粒子半径的关键时期，所以完善烧结工艺是干法工艺最重要的改进方向。干法工艺具有方法简便，原料易得，产量大等特点，但是其缺点也是显而易见的，首先原料的制备工艺较难，价格较高，导致干法工艺的成本高居不下，其次烧结工艺的微弱偏差就会导致产品质量发生极大程度的降低，极易发生产品不合格的现象。最后，研磨的时间如果控制不好就会引入过多的杂质从而引起产品质量的下降。由于干法的这些不足，各企业开始改进工艺，逐步向湿法工艺过渡。湿法工艺主要是通过含所需金属离子的溶液来生成产品，一般包括溶胶凝胶法，水热合成法，化学共沉淀法，微乳液法等。最常见的是化学沉淀法，化学沉淀法用碱性溶液与相应的金属离子发生沉淀反应，然后过滤，清洗，处理得到纯度较高的锰锌铁氧体。虽然用湿法可以得到粒子半径小，纯度高的产品，但其复杂的化学工艺，较高的成本，以及在高温条件下生成的巨大粒子团导致该方法只能小规模应用。
3.结语
通过上文的分析，我国高频低功耗锰锌铁氧体的制造技术在世界上处于非常被动的地位，只有抓住未来的发展方向，不断探索创新，我国才能追上世界的脚步，由大国变强国。
参考文献
[1] 张小川，王德平，姚爱华.溶胶凝胶法制备锰锌铁氧体粉体的工艺优化与分析[J].硅酸盐学报，2008，27（5）：938-941.
[2] 朱洪立，张玉军，于名讯，等.溶胶-凝胶/燃烧法制备锰锌铁氧体及其吸波性能研究[J].人工晶体学报，2014，43（6）：1466-1470.
[关键词]高频；低功耗；锰锌铁氧体
中图分类号：TM277 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）29-0142-01
前言
计算机、通讯设备极大普及的今天，各国对高频低功耗锰锌铁氧体的需求量在不断上升，在发展最为迅速的中国，这种情况尤为明显，但是先进的技术均被跨国企业所垄断，我国的技术落后，生产能力低下，如何改变现状并实现突破成为了每一个该领域工作者所思考的问题。
1.高频低功耗锰锌铁氧体的现状及研究方向
1.1 当前高频低功耗锰锌铁氧体的国内外发展水平
总体来说，当前世界生产高频低功耗锰锌铁氧体的领先技术几乎被欧美国家所垄断，我国的高频低功耗锰锌铁氧体技术由于起步晚，一直被发达国家所压制，但是随着我国教育事业的不断完善，高素质人才的不断涌现，我国的高频低功耗锰锌铁氧体技术有着广阔的前景，未来50年内，我国的锰锌铁氧体技术就可能接近甚至超越国际先进水平。说到高频低功耗锰锌铁氧体技术，不得不提到荷兰的飞利浦公司，这家公司是高频低功耗锰锌铁氧体技术开创者，其研发能力与工业化生产能力已经超出世界标准5年。然后就需要介绍TDK公司，TDK公司的产品质量与市场占有率都处于该行业的顶端，TDK公司生产的经典产品PC50在前些年一度占领高端市场。随着该公司的业务结构变化，其低端技术正逐渐向我国推广，我国科技人员应该抓住这个机会，尽快将学习其技术，并在此基础上作出新的突破。最后要介绍我国自己的企业天通公司，这家公司创立于1984年，经过二十多年的不断发展探索，已经成长为该领域在国内的巨头，安磁电子公司的技术虽然与众多跨国企业有着较大差距，但是相比我国的发展基础，相比其他同时期开始发展的很多企业，该公司的发展是及其迅速的，相信在该公司的不断努力下，他们的科技将直追世界标准，相信我国的高频低功耗锰锌铁氧体技术将在不远的将来登上世界的舞台。
1.2 未来高频低功耗锰锌铁氧体的研究方向
锰锌铁氧体的发展涉及世界通讯产业、计算机产业、能源产业等在未来具有巨大发展潜力的产业，因此选择好未来高频低功耗锰锌铁氧体的研究方向对于我国的发展至关重要。首先，高频低功耗锰锌铁氧体应该向着更高的频率，更低的功耗这两个方向发展。根据我国当前的研究现状，高频低功耗锰锌铁氧体在频率的提升与功耗的降低方面处于萌芽阶段，具有很大的创新发展空间。我国的锰锌铁氧体标准有五档，等级越高的产品质量与性能表现就越好，虽然我国的标准与世界标准相差甚远，但是这个标准将指引我国企业稳步发展提高。当前部分企业的产品已经可以达到第四个等级，但是第四等级产品的工业化生产还有待突破，具有生产最高等级产品能力的企业还很少，只有天通等少数几家。信息技术行业发展势头迅猛，可以最大程度吸收干扰信号的最高标准锰锌铁氧体的需求量不断上升。关于锰锌铁氧体的效能损失问题，未来有两个发展方向，一个是通过更新技术来减少能量的损失，二是增加铁氧体的耗费来增加对干扰信号吸纳。接着改进制作原料也是未来改进高频低功耗锰锌铁氧体的研究方向，当前主流的高频低功耗锰锌铁氧体的运行条件都较为苛刻，而需要使用高频低功耗锰锌铁氧体的恶劣场景越来越多，很难将使用场景的条件控制在与实验室相似的條件下，在不适宜的条件下，产品的效果就会在一定程度上降低。总结各地需求来看，未来材料研制的方向是抗高温材料，高电阻材料，低损耗材料。最后需要发展的方向是生产设备的改进，如今对高频低功耗锰锌铁氧体的需求量越来越大，如果不能及时提高生产能力，未来增长的需求的将无法得到满足，这将阻碍我国通信信息业的发展。
2.高频低功耗锰锌铁氧体的结构分析及制作方法
2.1 影响高频低功耗锰锌铁氧体结构性能的因素
要想知道影响高频低功耗锰锌铁氧体结构性能的因素，就需要先了解锰锌铁氧体的化学结构。锰锌铁氧体是混合尖晶石型，其内部可以分为两个位置，第一个位置放置着百分之八十的二价锰和三价铁，第二个位置放置着百分之二十的二价锰，随着锌离子含量的增加，锌离子不断占据第一个位置，将三价铁赶到第二个位置。在转化度小于0.4时，就会造成分子磁矩增大的情况发生。如果转化度等于0.4，磁感强度会随着锌离子的增多而上升。如果转化度超过0.5，磁感强度反而会随着锌离子的加入而降低，锰锌铁氧体的整体结构也会随之发生改变，第二个位置将不再有二价锰，第一个位置将不再有三价铁，整体结构也就转变为了正尖晶石型。众所周知，锌离子是没有磁性的，当锌离子含量提高时，第一个位置整体磁性降低，两个位置的超交换作用就会随之降低。第二个位置没有了可以与第一个位置发生交换作用的磁性粒子，反而会被临近的磁性粒子吸引，发生交换作用，导致一定量的三价铁离子的电子朝着相反方向运动，第二个位置的磁矩降低。以上的原理最终会降低整个锰锌铁氧体的磁矩与磁感应强度。影响锰锌铁氧体的结构性质的还有晶粒的状态。一般来说，晶粒状态影响的是锰锌铁氧体的损耗率，保证晶粒的大小在合适的范围内，可以极大的减少无用的消耗。与此同时电阻也在影响着锰锌铁氧体的无用消耗，增加电阻会减少功率的无用消耗。除了影响损耗率，晶粒的状态还会改变锰锌铁氧体的矫顽力，如果锌离子不断增加，整个粒子的半径就会减小，粒子整体聚合度就会提高，当温度升高时，粒子运动速度加快，由于聚合能力的提升，粒子会不断碰撞，不断聚合，产生巨大的粒子团，巨大的粒子团会导致起始磁导率的下降，损耗增加。
2.2 高频低功耗锰锌铁氧体的制作方法
制作高频低功耗锰锌铁氧体的方法有很多，各种方法都都有其优缺点，下面笔者将介绍几个常见的制作工艺。首先是干法工艺，干法工艺以氧化铁，氧化锌和氧化锰为原料，经过研磨，预烧，烧结等流程得到成品。整个过程中，影响产品质量的主要是烧结的过程，烧结是锰锌铁氧体形成良好结构，良好粒子半径的关键时期，所以完善烧结工艺是干法工艺最重要的改进方向。干法工艺具有方法简便，原料易得，产量大等特点，但是其缺点也是显而易见的，首先原料的制备工艺较难，价格较高，导致干法工艺的成本高居不下，其次烧结工艺的微弱偏差就会导致产品质量发生极大程度的降低，极易发生产品不合格的现象。最后，研磨的时间如果控制不好就会引入过多的杂质从而引起产品质量的下降。由于干法的这些不足，各企业开始改进工艺，逐步向湿法工艺过渡。湿法工艺主要是通过含所需金属离子的溶液来生成产品，一般包括溶胶凝胶法，水热合成法，化学共沉淀法，微乳液法等。最常见的是化学沉淀法，化学沉淀法用碱性溶液与相应的金属离子发生沉淀反应，然后过滤，清洗，处理得到纯度较高的锰锌铁氧体。虽然用湿法可以得到粒子半径小，纯度高的产品，但其复杂的化学工艺，较高的成本，以及在高温条件下生成的巨大粒子团导致该方法只能小规模应用。
3.结语
通过上文的分析，我国高频低功耗锰锌铁氧体的制造技术在世界上处于非常被动的地位，只有抓住未来的发展方向，不断探索创新，我国才能追上世界的脚步，由大国变强国。
参考文献
[1] 张小川，王德平，姚爱华.溶胶凝胶法制备锰锌铁氧体粉体的工艺优化与分析[J].硅酸盐学报，2008，27（5）：938-941.
[2] 朱洪立，张玉军，于名讯，等.溶胶-凝胶/燃烧法制备锰锌铁氧体及其吸波性能研究[J].人工晶体学报，2014，43（6）：1466-1470.